高一化学金属的冶炼

第42讲 │ 考点整合
(2)热还原法 例：H2 还原法 高温 WO3＋3H2=====W＋3H2O C、CO 还原法 高温 Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2 Na、Mg、Al 还原法 高温 4Na＋TiCl4=====4NaCl＋Ti 高温 2Mg＋TiCl4=====2MgCl2＋Ti (3)电解法(最强的氧化还原方法) 电解法冶炼 Na、Mg、Al 的化学方程式分别为： 电解 2NaCl=====2Na＋Cl2↑； 电解 MgCl2=====Mg＋Cl2↑ 电解 2Al2O3=====4Al＋3O2↑
第42讲 │ 备用习题
[解析] 根据铝、铁及其化合物的性质，结合题中框图可得流 程中的各物质为：
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► 探究点 金属的冶炼方法
我国是最早记载丹砂的药用价值和炼制方法的，为了使人们重 视丹砂，1982 年我国发行面值为 10 分的丹砂邮票。汞单质和化合 物在工业生产和科学研究上有其广泛用途。丹砂炼汞的反应包括以 下两个反应： △ 反应Ⅰ HgS＋O2=====Hg＋SO2； △ 反应Ⅱ 4HgS＋4CaO=====4Hg＋3CaS＋CaSO4。 试完成下列问题： (1)HgS 与氧气反应，氧化剂是________。 (2)请标出反应Ⅱ中电子转移的方向和数目。
2012高考化学第一轮复习精品课 件【大纲版】：第11单元第42讲 金属的冶炼
第42讲 │ 金属的冶炼
第42讲 金属的冶炼
第42讲 │ 编读互动 编读互动
本讲学习以金属活动性顺序表为线索， 结合氧化还原反应的 相关知识，由个别到一般，由理论到实践，要求学生总结出金属 冶炼的一般规律，并能运用此规律解决实际问题。金属冶炼方法 在中学阶段重点要求学生了解电解法、热还原法，对常用的还原 剂(如 H2、C、CO、Al 等)还原制取几种重要金属(Cu、Fe 等)的 方法和电解制备 Na、Mg、Al 的方法能熟练掌握。本讲复习以 自学为主，培养学生自主学习的能力。
(1)HgS 和 O2 △ (2)4HgS8e－＋4CaO=====4Hg＋3CaS＋CaSO4 (3)3Cu＋8H＋＋2NO－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3 ＋ (4)增大 Hg2 的浓度
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[解析] 根据方程式Ⅰ中元素化合价的变化可知该反应中的氧化 剂是氧气和硫化汞；根据④中的可逆反应，欲增大亚汞离子的浓度， 则可以增大反应物汞离子的浓度。
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2．铝能用于冶炼难熔的金属，这是因为( ) A．铝具有两性 B．铝具有低熔点性质 C．铝具有导电性好的性质 D．铝具有较强的还原性，在冶炼反应中能放出大量的热
[解析] D 难熔的金属一般化学性质较不活泼，其离子的氧 化性较强， 易被还原性强的金属铝还原， 且在反应过程中放出大 量的热使其熔化。
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3．工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3· 2O、Al2O3· 2O 以及 H 3H 少量的 Fe2O3、SiO2 等)提取 Al2O3 作冶炼铝的原料。提取的操作过 程可用以下流程图表示： (1)写出步骤②中发生反应的离子方程式 ____________________________________________________。 (2)写出步骤③中发生反应的离子方程式 _____________________________________________________。
[点评] 本题以汞的冶炼为材料考查氧化还原反应和化学平 衡知识，解答本题需要正确理解和掌握氧化还原反应和化学平衡 的知识。 金属冶炼主要要求学生明白冶炼原理，对金属活动性顺序表 中的元素的常用冶炼方法加以熟记即可，不必做过多的介绍。
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[2010· 成都二诊] A、Y 为常见金属单质，X 为常见非金属 单质。常温下 X、G、H、I 为气体，C 为液体。B 是由三种元素组 成的盐，加热时发生分解生成两种气体，冷却后又可化合得到 B。有 关物质之间的转化关系如图 42－1 所示(部分反应条件及生成物略去)
图 42－1
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请填写下列空白： (1)B 的电子式为___________________________________； (2)现用 A 与石墨作电极，B 的浓溶液作电解质溶液，构成原电 池。其正极反应式为_________________________________； (3)反应⑥的化学方程式为_______________________；反应④在 冶金工业上属于_____________ (填金属的冶炼方法)； (4) 从 D 的 结 晶 水 合 物 制 备 D 的 无 水 晶 体 的 操 作 为 ______________； (5)反应②的化学方程式为________________________；反应③ 的离子方程式为______________________________。
第42讲 │ 要点探究
变式题 (1) ＋ － (2)2NH4 ＋2e ===2NH3↑＋H2↑ (3)3Fe＋4H2O(g)高温,Fe3O4＋4H2 热还原法或铝热还原法 (4)将 D 的结晶水合物在 HCl 气流中加热 (5)4NH3＋5O2催化剂4NO＋6H2O ===== △ Al3 ＋ ＋ 3NH3· 2O===Al(OH)3↓ ＋ 3NH ＋ [ 或 Al3 ＋ ＋ 3NH3 ＋ H 4 3H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋] 4
第42讲 │ 备用习题 备用习题
1．下列说法错误的是( ) A．回收照相业中的定形液可提取镁 B．回收不锈钢可提取铬或镍以及铁 C．回收可口可乐易拉罐可回收铝 D．回收精炼铜的阳极泥可得金、银等贵金属
[解析] A 不锈钢的主要成分是铁，并含有少量碳、铬、镍； 易拉罐为铝制品；而粗铜中则含有金、银等杂质，故 B、C、D 都正确。照相底片上涂有 AgBr，故从定影液中可提取银而不是 镁。
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(3)若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②，对后面的操作 将产生的影响是 ______________________________________________________
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[答案] (1)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；Al3＋＋4OH－===AlO－ 2 ＋2H2O (2)2AlO－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－ 2 3 (3)如果步骤①中没有过滤操作，SiO2 与 NaOH 反应生成 Na2SiO3 而进入滤液，在第③步通入 CO2 后生成硅酸沉淀而混入 Al(OH)3，致使得到的 Al2O3 不纯
第42讲 │ 要点探究
[解析] 由框图知 A 是 Al 元素， F 是 Al2O3， 是 Al(OH)3， 则 E Y 是 Fe 元素， 可能是硫酸或硝酸， J 根据由 G 到 J 的转化步骤可 知 J 是 HNO3，从而可知 G 是 NH3，H 是 NO，I 是 NO2，根据 反应①知 B 是 NH4Cl，X 是 H2，C 是 H2O。(2)正极上发生得电 子的还原反应，应是 NH＋放电。(3)反应⑥是铁与水蒸气在高温下 4 的反应；工业上冶炼铁可以用 CO 等还原的方法，也可以利用铝 热反应。本题难度中等。
第42讲 │ 要点探究
(3)得到的汞中含有铜等杂质，工业上常用 5%的硝酸洗涤，写 出除去少量铜杂质反应的离子方程式：_______________________。 ＋ (4)已知 Hg(NO3)2 溶液中加入 Hg，存在如下平衡：Hg＋Hg2 ＋ 2＋ Hg ， 提高 Hg2 浓度的方法是：_________________________。 2 2
第42讲 │ 考点整合 考点整合
1．冶炼原理：Mn ＋ne →M 2．金属冶炼的一般规律和方法 金属：K Ca Na Mg Al Zn Fe Au
电解法 ________
＋ －
Sn
Pb(H)
Cu Hg
Ag
Pt
热还原法 热分解法 物理提 ___________ 取法
(1)热分解法 △ 例：2HgO=====2Hg＋O2↑